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含缺陷结构的解理断裂是最危险的失效形式之一。断裂韧性作为量化含缺陷结构断裂的材料性能参数，广泛应用于完整性评定。而材料处于韧-脆转换温度范围时，断裂韧性值存在着较大的分散性。宏观断裂力学的评定方法并未充分考虑缺陷的随机性与材料性能的不确定性。从微观力学出发，基于最弱链统计理论的Beremin局部法正好弥补了宏观断裂力学评估方法的不足，该方法也被广泛的应用于解理断裂失效评估。然而实际中含裂纹的机械结构还存在着不同的拘束度，影响含缺陷结构的失效概率。
基于以上背景，在国家自然科学基金项目（51605435、11602219）的资助下，确立了本文的研究课题。本文基于Beremin局部法对裂纹尖端拘束效应展开研究，并将拘束度参数纳入到Weibull应力模型中，探讨拘束度对Weibull应力的影响，使该方法能够更好地应用于工程实践中。针对该课题的研究内容，本文主要从理论推导、数值模拟以及试验结果验证三个方面进行分析，并开展了如下工作：
（1）采用三种不同的算法（Ruggieri算法、Draft算法和Draft改良算法），编写不同的脚本程序进行Weibull应力的计算，对比验证了算法程序的准确性以及三种算法的优缺点。
（2）基于宏观二参数断裂力学理论、局部法理论以及MBL模型，分别推导了在二维平面应变状态下Weibull应力关于面内拘束度T-stress与Q因子的解析解和半解析解表达式，并通过有限元结果验证了表达式预测Weibull应力的准确性。同时根据这两个表达式分别分析了在线弹性及弹塑性材料下，面内拘束T-stress与Q因子对Weibull应力的影响。
（3）开展了三维面外拘束Tz和h参数对Weibull应力影响的分析，通过不同厚度尺寸的有限元模型，充分证明了Weibull应力对面外拘束的影响同样敏感，能够有效的反映面外拘束对裂纹尖端应力场的影响。同时采用了局部Weibull应力的概念用于描述沿壁厚方向Weibull应力的变化过程。
（4）基于双曲线交叉法，根据试验获得的不同拘束度试样的断裂韧性数据对Beremin局部法模型参量(m,σu)进行标定，并通过等级累计失效概率验证Beremin局部法累积失效概率以及所提出的解析和半解析Weibull应力表达式的准确性。
基于以上背景，在国家自然科学基金项目（51605435、11602219）的资助下，确立了本文的研究课题。本文基于Beremin局部法对裂纹尖端拘束效应展开研究，并将拘束度参数纳入到Weibull应力模型中，探讨拘束度对Weibull应力的影响，使该方法能够更好地应用于工程实践中。针对该课题的研究内容，本文主要从理论推导、数值模拟以及试验结果验证三个方面进行分析，并开展了如下工作：
（1）采用三种不同的算法（Ruggieri算法、Draft算法和Draft改良算法），编写不同的脚本程序进行Weibull应力的计算，对比验证了算法程序的准确性以及三种算法的优缺点。
（2）基于宏观二参数断裂力学理论、局部法理论以及MBL模型，分别推导了在二维平面应变状态下Weibull应力关于面内拘束度T-stress与Q因子的解析解和半解析解表达式，并通过有限元结果验证了表达式预测Weibull应力的准确性。同时根据这两个表达式分别分析了在线弹性及弹塑性材料下，面内拘束T-stress与Q因子对Weibull应力的影响。
（3）开展了三维面外拘束Tz和h参数对Weibull应力影响的分析，通过不同厚度尺寸的有限元模型，充分证明了Weibull应力对面外拘束的影响同样敏感，能够有效的反映面外拘束对裂纹尖端应力场的影响。同时采用了局部Weibull应力的概念用于描述沿壁厚方向Weibull应力的变化过程。
（4）基于双曲线交叉法，根据试验获得的不同拘束度试样的断裂韧性数据对Beremin局部法模型参量(m,σu)进行标定，并通过等级累计失效概率验证Beremin局部法累积失效概率以及所提出的解析和半解析Weibull应力表达式的准确性。